Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

КОДИРОВАНИЕ И ДЕКОДИРОВАНИЕ СВЕРТОЧНЫХ КОДОВ

Читайте также:
  1. A)& Кодированием
  2. Алгебраическая структура циклических кодов
  3. Базовая идея алгоритма кодирования Хаффмена для двоичных кодов заключается в том, чтобы начинать с малого количества символов и переходить к большим количествам символов.
  4. Виды штриховых кодов.
  5. Влияние языкового контакта на язык. Понятие интерференции и переключения кодов.
  6. ГЛАВА 6. Канальное кодирование (часть 1).
  7. ГЛАВА 7. Канальное кодирование (часть 2).
  8. Двоичное кодирование в компьютере
  9. Двоичное кодирование графической и звуковой информации.
  10. Двоичное кодирование звуковой информации

Режим работы видеоадаптеров. Современные видеоадаптеры, их технические характеристики. Проблемы цветопередачи. Выбор объема видеопамяти в зависимости от разрешения и количества цветов. Структурная схема современных видеоадаптеров. Основные требования к видеоадаптерам. Принцип действия видеоадаптеров. Стандарты видеосистем. Схемные реализации видеоадаптеров. Режимы работы и соответствующие разрешения видеоизображения. Организация видеопамяти и ее виды.

Мультимедиа

Мультимедиа (multimedia — многосредовость) — это комплекс аппаратных и программных средств, позволяющих человеку общаться с компьютером, используя самые разные, естественные для себя сре­ды: звук, видео, графику, тексты, анимацию и др.

Мультимедиа — это интерактивные системы, обеспечивающие работу с неподвижными изображе­ниями и движущимся видео, анимированной ком­пьютерной графикой и текстом, речью и высокока­чественным звуком.

Анимация — это изменение вида, формы, разме­ров или взаимного расположения объектов на экра­не, создающее эффект мультипликации.

Появление систем мультимедиа и анимации, бе­зусловно, производит революционные изменения в таких областях, как образование, компьютерный тренинг, во многих сферах профессиональной дея­тельности, науки, искусства, в компьютерных иг­рах и т.д. Оно подготовлено как требованиями прак­тики, так и развитием теории. Однако, резкий ры­вок в этом направлении, произошедший за после­дние несколько лет, обеспечен, прежде всего, разви­тием технических и системных средств. Это и про­гресс в развитии программного обеспечения компь­ютера, и резко возросшие объем памяти, быстродей­ствие, графические возможности, и достижения в области видеотехники, лазерных дисков — CD, DVD-ROM и их массовое внедрение.

Мультимедиа предоставляет пользователю потря­сающие возможности в создании фантастического мира (виртуальной реальности), интерактивного об­щения с этим миром, когда пользователь выступает не в роли стороннего пассивного созерцателя, а при­нимает активное участие в разворачивающихся со­бытиях; причем общение происходит на привычном для пользователя языке - в первую очередь на язы­ке звуковых и видеообразов. Современный мультимедиа-ПК в полном «воо­ружении» напоминает домашний стереофонический Hi-Fi комплекс, объединенный с дисплеем-теле­визором. Он укомплектован активными стереофони­ческими колонками, микрофоном и дисководом для оптических компакт-дисков. Кроме того, внутри ком­пьютера спрятан аудиоадаптер, позволяющий про­слушивать чистые стереофонические звуки через аку­стические колонки с встроенными усилителями.

Понятно, что для поддержания всех этих аппа­ратных возможностей ПК нужны определенные программные средства, ведь основная проблема, из ко­торой вытекает качество работы мультимедийного компьютера — совместная обработка разнородных данных: цифровых и аналоговых, «живого» видео и неподвижных изображений.

Всем известно, что в компьютере всё данные хра­нятся в цифровой форме, в то время как теле-, ви­део- и большинство аудиоаппартуры имеет дело с аналоговым сигналом. Однако выходные устройства компьютера — мониторы и динамики имеют анало­говый выход. Поэтому простейший и наиболее де­шевый путь построения первых систем мультиме­диа состоял в стыковке разнородной аппаратуры с компьютером, предоставлении компьютеру возмож­ностей управления этими устройствами, совмеще­нии выходных сигналов компьютера и видео- и аудиоустройств и обеспечении их нормальной совме­стной работы. Дальнейшее развитие мультимедиа происходит в направлении объединения разнород­ных типов данных в цифровой форме на одной сре­де-носителе, в рамках одной системы.

Аудиоадаптер

Есть много способов заставить компьютер загово­рить или заиграть. Любой мультимедиа-ПК имеет в своем составе плату — аудиоадаптер. Для чего она нужна? С легкой руки фирмы Creative Labs (Сингапур), назвавшей свои первые аудиоадаптеры звон­ким словом Sound Blaster, эти устройства часто име­нуются «саундбластерами». Аудиоадаптер дал компьютеру не только стерео­фоническое звучание, но и возможность записи на внешние носители звуковых сигналов. Дисковые накопители ПК совсем не подходят для записи обычных (аналоговых) звуковых сигналов, так как рас­считаны для записи только цифровых сигналов, которые практически не искажаются при их переда­че по линиям связи. Любой звук (музыка или речь) содержатся в памяти компьютера в цифровом виде (в виде самплов) и с помощью DAC трансформиру­ются в аналоговый сигнал, который подается на усиливающую аппаратуру, а затем на наушники илиП колонки.

Стало быть, аудиоадаптер имеет аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), периодически опре­деляющий уровень звукового сигнала и превращаю­щий этот отсчет в цифровой код. Он и записывается на внешний носитель уже как цифровой сигнал.

Цифровые выборки реального звукового сигна­ла хранятся в памяти компьютера (например, в виде WAV-файлов)._ Считанный с диска цифровой сиг­нал подается на цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), который преобразует цифровые сигналы в аналоговые. После фильтрации их можно усилить и подать на акустические колонки, для воспроиз­ведения.

Другой способ воспроизведения звука заключа­ется в его синтезе. Компьютер посылает в звуко­вую карту нотную информацию, а карта преобразу­ет ее в аналоговый сигнал (музыку).


 

ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА ВТ. Глава 5. Дополнительные аппаратные средства ввода-вывода мультимедийных компьютеров. Страница -2

 

При поступлении на синтезатор некоторой уп­равляющей информации по ней формируется соот­ветствующий выходной сигнал. Современные аудио-адаптеры синтезируют музыкальные звуки двумя способами: методом частотной модуляции FM (Frequency Modulation) и с помощью волнового син­теза (выбирая звуки из таблицы звуков, Wave Table). Второй способ обеспечивает более натуральное зву­чание. Рассмотрим эти два способа более подробно:

Частотный синтез (FM) появился в 1974 году (PC-Speaker). В 1985 году появился AdLib, кото­рый, используя частотную модуляцию, был спосо­бен играть музыку. Новая звуковая карта Sound Blaster уже могла записывать и воспроизводить звук. Стандартный FM-синтез имеет средние зву­ковые характеристики, поэтому на картах устанав­ливаются сложные системы фильтров против воз­можных звуковых помех.

Большинство систем, оснащенных FM-синтезом, показывают очень неплохие результаты на проиг­рывании «компьютерной» музыки, но попытка си­мулировать звучание живых инструментов не очень хорошо удается. Ущербность FM-синтеза состоит в том, что с его помощью очень сложно (практичес­ки невозможно) создать действительно реалисти­ческую инструментальную музыку, с большим на­личием высоких тонов (флейта, гитара).

Первой звуковой картой, которая стала исполь­зовать эту технологию, был легендарный Adlib, ко­торый для этой целей использовал чип из синтеза Yamaha — YM3812FM. Большинство Adlib-совместимых карт (SoundBlaster, Pro Audio Spectrum) так­же используют эту технологию, только на других, более современных типах микросхем, таких, как Yamaha YMF262 (OPL-3) FM.

Суть технологии Wavetable synthesis (синтеза по таблице волн), состоит в следующем.

На самой звуковой карте устанавливается модуль ПЗУ с «зашитыми» в него образцами звучания на­стоящих музыкальных инструментов. — сэмплами, а WT-процессор с помощью специальных алгорит мов даже по одному тону инструмента воспроизво­дит все его остальные звуки. Кроме того, многие производители оснащают свои звуковые карты модуляторами ОЗУ, так что есть возможность не толь­ко записывать произвольные сэмплы, но и подгру­жать новые инструменты, то есть при этом методе синтеза заданный звук «набирается» не из синусов математических волн, а из набора реально озвучен­ных инструментов — сэмплов. Самплы сохраняют­ся в RAM или ROM звуковой карты. Специальный звуковой процессор выполняет операции над сэмлами (с помощью различного рода математических преобразований изменяется высота звука, тембр, звук дополняется спецэффектами). Так как сэмплы — оцифровки реальных инструментов, они де­лают звук крайне реалистичным. До недавнего вре­мени подобная техника использовалась только в hi-end инструментах, но она становится все более по­пулярной теперь. Пример популярной карты, ис­пользующей WS — Gravis Ultra Sound (GUS). Кста­ти, управляющие команды для синтеза звука мо­гут поступать на звуковую карту не только от ком­пьютера, но и от другого, например, MIDI (Musical Instruments Digital Interface) устройства. Собственно MIDI определяет протокол передачи команд по стан­дартному интерфейсу.

MIDI-сообщение содержит ссылки на ноты, а не запись музыки как таковой. В частности, когда зву­ковая карта получает подобное сообщение, оно рас­шифровывается (какие ноты каких инструментов должны звучать) и отрабатывается на синтезаторе.

В свою очередь компьютер может через MIDI уп­равлять различными «интеллектуальными» музы­кальными инструментами с соответствующим ин­терфейсом. Компьютер посылает на MIDI-интерфейс специальные коды, каждый из которых обознача­ет действие, которое должен произвести MIDI-устройство (обычно" это синтезатор). Для электронных

синтезаторов обычно указывается число одновре­менно звучащих инструментов и их общее число (от 20 до 32).

Также важна и программная совместимость аудио­адаптера с типовыми звуковыми платформами (SoundBlaster, Roland, AdLib, Microsoft Sound System, Gravies Ultrasound и др.).

General-MIDI — это основной стандарт большин­ства звуковых плат. Звуковая плата самостоятель­но интерпретирует посылаемые коды и приводит им в соответствие звуковые самлы (или патчи), хра­нящиеся в памяти карты. Количество этих патчей в стандарте GM равно 128. На РС-совместимых ком­пьютерах исторически сложились два MIDI-интерфейса: UART MIDI и MPU-401. Первый реали­зован в Sound Blaster's картах, второй использо­вался в ранних моделях Roland.

Как видно из этого перечня, аудиоадаптер — до­статочно сложное техническое устройство, постро­енное на основе использования последних дости­жений в аналоговой и цифровой аудиотехнике.

Итак, звуковые платы используются для созда­ния, записи и воспроизведения различных звуко­вых сигналов: музыки, речи, различных шумовых эффектов.

В режиме создания звука плата действует, как музыкальный инструмент. Звук, создаваемый при помощи звуковой платы, называют синтезированным.

В режиме записи звука плата производит оциф­ровку звуковых сигналов для последующий их за­писи в память компьютера.

В режиме воспроизведения звука плата работает аналогично цифровому аудиоплейеру, преобразуя считанные из памяти цифровые сигналы в анало­говые звуковые.

Функционально плата содержит несколько мо­дулей:

• Модуль для записи и воспроизведения звука; Модуль синтезатора звука;

• Модуль интерфейсов.

Модуль для записи и воспроизведения звука ис­пользует для оцифровки аналого-цифровые преоб­разователи (АЦП), а для обратного преобразования — цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП). На ка­чество звука и в том и в другом случае существенно влияет разрядность преобразователей.

Аналоговый звуковой сигнал меняется АЦП из­меряется через строго определенные последователь­ные интервалы времени (интервалы дискретизации), измеренные значения его амплитуды квантуются по уровню (заменяются близлежащими дискретными значениями сигнала) и идентифицируются соответ­ствующими двоичными кодами.

Разрешающая способность АЦП равна наименьше­му значению аналогового сигнала, приводящему к из­менению цифрового кода, то есть определяется разряд­ностью преобразователя, ибо, чем больше разрядность кода, тем больше разных дискретных значений сигна­ла и, соответственно, меньшие интервалы амплитуды аналогового сигнала можно отобразить этим кодом.

Таким образом, качество оцифровки, а соответ­ственно и последующего звучания оцифрованной аудиоинфрмации при прочих равных условиях за­висит от разрядности преобразования и частоты дис­кретизации. Оцифрованный сигнал записывается в память машины.

При воспроизведении оцифрованного звука в ЦАП двоичные коды заменяются соответствующими им дискретными значениями сигнала для последующе­го их усиления и воспроизведения через акустичес­кую систему.

В современных звуковых картах по-прежнему при­меняется частотный синтез звуков (FM-синтез), но это делается в основном в целях обеспечения


ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА ВТ. Глава 5. Дополнительные аппаратные средства ввода-вывода мультимедийных компьютеров. Страница -3

 

поддер­жки старых игр; Основным методом синтеза в насто­ящее время является волновой метод, или, как его enje называют, метод волновых таблиц (WT-синтез).

Возможно,4 это несколько субъективно, и кто-то не согласится, но после первого же сравнения звучания MIDI-инструментов в FM- и WT-вариантах вы безого­ворочно решите для себя, что FM-инструменты не сто­ят того, чтобы тратить на них ваше внимание.

Технические характеристики звуковых плат

Для получения приемлемого качества компью­терного звучания необходимо пользоваться аппа­ратурой, способной его обеспечить. Число различ­ных моделей звуковых карт составляет несколько десятков. А если учитывать еще и различные вер­сии одних и тех же устройств, то при покупке кар­ты приходится выбирать почти из сотни наимено­ваний. Но необходимо помнить, что не всякая зву­ковая карта способна на большее, чем озвучивание компьютерных игр. Конечно, принадлежность звуковой карты к продукции известных фирм являет­ся веской причиной того, что именно ее следует выбрать, это скажется в дальнейшем на надежнос­ти работы. Поэтому важно понимать сущность и значение нескольких основных параметров звуко­вой карты. К таким параметрам относятся, в пер­вую очередь:

Частотная характеристика (Frequency Response), показывающая, насколько хорошо зву­ковая система воспроизводит звук во всем частот­ном диапазоне. Идеальное устройство должно оди­наково передавать все частоты от 20 до 20000 Гц. И хотя на практике на частотах выше 18000 и ниже 100 может наблюдаться снижение характеристики на величину 2дБ, из-за наличия фильтра высоких/ низких частот, однако считается, что отклонение ниже ЗдБ недопустимо.

Отношение сигнал/шум (S/N Ratio), представ­ляющее собой отношение значений (в дБ) неиска­женного максимального сигнала платы к уровню шумов электроники, возникающих на собственных электрических схемах платы. Так как человек вос принимает шум на разных частотах по-разному, была разработана стандартная сетка А-взвешивания, которая учитывает раздражающий уровень шума. Это число обычно и имеется в виду, когда говорят о S/N Ratio. Чем это соотношение выше, тем звуковая си­стема качественнее! Снижение этого параметра до 75 дБ недопустимо.

Шумы квантования — остаточные шумы, харак­терные для цифровых устройств, которые возника­ют из-за неидеального преобразования сигнала из аналоговой в цифровую форму. Этот шум может быть измерен только в присутствии сигнала и показыва­ется как уровень (в дБ) относительно максимально допустимого выходного сигнала. Чем меньше этот уровень, тем качество звука выше.

Суммарные нелинейные искажения (total harmonic distortion + noise), отражающие влияние искажений, вносимых аппаратурой усиления звука и шумов, генерируемых самой платой. Он измеря­ется в процентах от уровня неискаженного выход­ного сигнала. Устройство с уровнем помех более 0,1 % не может считаться качественным.

Разделение каналов, показывающее, до какой сте­пени левый и правый каналы остаются взаимно не­зависимыми. В идеале разделение каналов должно,быть полным (абсолютный стереоэффект), однако на практике наблюдается проникновение сигналов из одного канала в другой. На качественном stereo-device разделение каналов не должно быть меньше 50 дБ. Динамический диапазон — выраженная в дБ раз­ность между max и min сигналом, которая плата может пропустить. Обычно динамический диапазон измеряется на частоте 1КГц.

Микрофоны

На сегодняшний день микрофон является устрой­ством, предназначенным для записи и ввода звуко­вой и речевой информации в ПК» что подтверждает даже стандартная программа распространенной опе­рационной системы Windows — Фонограф.

Принцип действия микрофона заключается в пре­образовании звуковых колебаний в электрические так, чтобы содержащаяся в звуке информация не претерпевала заметных изменений. Для этого мик­рофон должен отвечать следующим требованиям:

• при рабочих уровнях звука микрофон должен вырабатывать электрический сигнал, в достаточной мере превышающий уровень собственных электри­ческих шумов;

• вырабатываемый сигнал не должен иметь суще­ственных искажений;

• микрофон должен практически без изменений передавать все звуковые частотные составляющие, содержащиеся в сигнале в пределах частотного диа­пазона аппаратуры, к которой он подключен.

Микрофоны различаются по способу преобразо­вания колебаний звукового давления в колебания электрические. С этой точки зрения различают элек­тродинамические, электромагнитные, электростати­ческие, пьезоэлектрические, угольные и полупровод­никовые микрофоны.

Электродинамические микрофоны делятся на ка­тушечные и ленточные.

К электростатическим микрофонам относятся конденсаторные и электретные, широко используе­мые в профессиональных целях.

Электромагнитные и пьезоэлектрические мик­рофоны не получили распространения в звукозапи­си из-за узкого частотного диапазона и неравномер­ной частотной характеристики.

Последние две группы микрофонов — угольные и полупроводниковые — из дальнейшего рассмотре­ния можно смело исключить, так как принципы их действия не обеспечивают выполнения ни одного из требований, предъявляемых к микрофонам для зву­козаписи.

Принципы действия микрофонов различных ти­пов объединяет способ преобразования звуковых колебаний в электрические: мембрана (диафрагма) микрофона воспринимает и передает колебания зву­кового давления элементу, осуществляющему их преобразование в электрический сигнал.

На звуковой карте можно обнаружить один разъем для подключения микрофона, который имеет лишь один сигнальный контакт. Значит, к звуковой карте можно подключить только один микрофон. Самое интересное, что подавляющее большинство звуковых карт (за исключением нескольких самых дорогих, специально предназначенных для многоканальной записи) имеют по одному микрофонному входу. Хочу обратить внимание на микрофон, который прилага­ется к современным моделям Sound Blaster. Он так и называется: Creative Microphone. И хотя он имеет неплохие частотные характеристики — диапазон ча­стот от 100 до 16 000 Гц, при неравномерности час­тотной характеристики ± 4дБ — использовать его для записи музыки не следует. Он может служить средством общения при голосовой модемной связи или источником сигналов для подачи команд компь­ютеру, но для звукозаписи он имеет слишком много недостатков: легкая подставка без амортизаторов, жесткое крепление к ней микрофона, отсутствие на микрофоне ветрозащиты, короткий кабель.

Но если вы поставили перед собой цель, исполь­зуя микрофонный вход звуковой карты, сохранить в стереофонической записи реальную акустическую обстановку концертного зала, то этого сделать не удалось бы, используя только стандартный микро­фонный вход. Для такой записи


 

ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА ВТ. Глава 5. Дополнительные аппаратные средства ввода-вывода мультимедийных компьютеров. Страница -4

 

обязательно нужна стереопара микрофонов, которую и используют му­зыканты и композиторы в стереостудиях, создавая современную компьютерную музыку. Правда, иног-- да для качественной записи требуется не менее двух монофонических микрофонов. Примерами тому мо­гут служить запись певца, аккомпанирующего себе на гитаре, и запись партии акустической ударной установки. Положение не такое уж и безвыходное, как может показаться.

У всех звуковых карт, кроме монофонического микрофонного входа, имеется стереофоническая пара линейных входов. В типовом варианте они служат для подачи на звуковую карту стереосигнала от та­ких внешних источников, как магнитофон или CD-плейер. Непосредственно подключить микрофоны к ним нельзя, так как чувствительность этих входов недостаточна для восприятия относительно слабых электрических сигналов с выхода микрофона. Но к каждому из этих входов может быть подключен или микрофонный усилитель, или внешний микшер, содержащий микрофонные усилители. В этом случае число микрофонов ограничено лишь числом каналов микшера, что позволит вам осуществить настоящую стереозапись с помощью пары микрофонов.

Акустические системы (колонки)

Акустические системы (колонки) не обязатель­ный, но желательный компонент мультимедийной системы - при их использовании восприятие звуко­вой информации значительно улучшается.

Компьютерные акустические системы, как прави­ло, уступают специализированным Hi-Fi системам, но качество воспроизведения у них вполне приличное.

Акустические системы бывают пассивные и ак­тивные.

Пассивные не содержат встроенного усилителя и могут подключаться к звуковым платам, имеющим собственный усилитель (обычно 4-ватный, по 2 Ватта на канал) и регулятор громкости. Обычно это крохот­ные «пищалки», полагающиеся только на энергию, мощность и милость звуковой системы компьютера.

Активные оборудованы усилителем и могут под­ключаться как к линейному выходу звуковой платы, так и к порту USB. В последнем случае звук поступав ет на колонки в цифровом виде, а его декодировани­ем вместо звуковой карты занимается небольшой чип, установленный в самих колонках. Источником пита ния для встроенного в колонки усилителя является внутренний аккумулятор или блок питания, который, в свою очередь, может быть и внутренним и внешним. Кроме регулятора громкости, активные колонки име­ют обычно и 3-полосный эквалайзер.

Следует иметь в виду, что к линейному выходу звуковой платы может быть подключен линейный вход усилителя бытового аудиокомплекса.

Основная характеристика колонок - мощность, измеряемая в ваттах. Реальная мощность колонок лежит в пределах 10-50 Вт.

О качестве колонок также свидетельствуют их частотные характеристики. Обычно эта величина лежит в пределах 40-60 Гц, Обратите внимание, что человеческое ухо способно воспринимать сигналы в диапазоне от 20 до 20 000 Гц, а диапазон звучания большинства музыкальных инструментов от 27 до 17 000 Гц. В техническом паспорте колонок указы­вается, как правило, нижняя граница диапазона, поэтому, предположим, колонок с нижней грани­цей звучания в 50 Гц вполне достаточно для каче­ственного звучания.

Число динамиков в колонке влияет как на гром­кость и качество звучания, так и на цену колонок: в дешевых - один динамик, в более дорогих - уже два, для высоких и низких частот, а в «крутых» колонках - даже три, с дополнительным динами­ком, так называемым «сабвуфером», усилителем низких частот.

 

Если раньше в основном на рынке преобладали обычные двухколоночные системы, то сегодня, в эпоху трехмерного звука, все чаще можно встретить систему с большим числом колонок (от 3-х до 6-ти). Заметьте, что шестиколоночная система предназна­чена для воспроизведения DVD-звука, так как звук на видео — пятиканальный, с полным эффектом «погружения». Правда, для подключения такой си­стемы требуется специальная карта-декодер.

 

Видеокарта (видеоконтроллер)

Видеоконтроллеры (видеоадаптеры) являются внутрисистемными устройствами, вставляющимися в слот AGP материнской платы и непосредственно управляющие мониторами и выводом информации на их экран.

Видеоконтроллер содержит схему управления ЭЛТ, растровую память (видеопамять, хранящую воспроизводимую на экране информацию и исполь­зующую поле видеобуфера в оперативной памяти), сменные микросхемы ПЗУ (матрицы знаков), пор­ты ввода-вывода.

Основные характеристики видеоконтроллера: режи­мы работы (текстовый и графический), воспроизведе­ние цветов (монохромный и цветной, число цветов или число полутонов (в монохромном), разрешающая спо­собность (число адресуемых на экране монитора пикселов по горизонтали и вертикали), емкость и число страниц в буферной памяти (число страниц— это чис­ло запоминаемых текстовых экранов, любой из кото­рых путем прямой адресации может быть выведен на отображение в мониторе), размер матрицы символа (количество пикселов в строке и столбце матрицы, формирующей символ на экране монитора), разряд­ность шины данных, определяющая скорость обмена данными с системной шиной, и др.

Пользователей обычно интересует такой параметр видеокарты, как емкость видеопамяти, которая оп­ределяет количество хранимых в памяти пикселов и.их атрибутов.

Разрядность атрибута пиксела, в свою очередь, определяет максимально возможное число полуто­нов или цветовых оттенков, которые учитываются при отображении пиксела. Например, для отобра­жения 65 тысяч цветовых оттенков (стандарт High Color) каждый пиксел должен иметь 2-байтовую кодировку, а для отображения 16,7 млн цветовых оттенков (стандарт True Cjlor) — 3-байтовую коди­ровку. Необходимую емкость видеопамяти можно приблизительно сосчитать, умножив количество байт, отпущенных на кодировку цвета каждой точ­ки, на количество пикселов экрана.

Все современные видеокарты оснащены 16 Мбайтами памяти — больше «домашней» видеокарте в двухмерном режиме не требуется.

Однако лишние, дополнительные мегабайты все­гда могут использоваться для создания трехмерной графики или в играх — именно в них хранятся «тек­стуры», которыми обтягивается в играх трехмерный «каркас». Чем больше такой дополнительной памя­ти, тем лучше будут выглядеть персонажи игр. И именно эти «лишние» мегабайты и составляют ос­новной объем памяти современных видеокарт. Так, видеокарты на


 

ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА ВТ. Глава 5. Дополнительные аппаратные средства ввода-вывода мультимедийных компьютеров. Страница -5

 

основе популярного чипа NVidia GeF6rce2 используют 32-64 Мбайт оперативной па­мяти, а гигант Voodoo5 имеет аж 128 Мбайт!

Мы сказали выше о том, что, в принципе, объем памяти ныне не имеет решающего значения. Если вы привередливый пользователь, то можете поинте­ресоваться типом памяти.

Типы памяти, используемой на видеокартах, ни­чем не. отличаются от модификаций обычной опера­тивной памяти. На самых недорогих моделях, как правило, используется память SDRAM (или ее чуть более быстрая графическая модификация SGRAM) со временем доступа 7—8 не. Более совершенные и дорогие модели оснащены быстрой 5—6 не памятью DDR SDRAM.

Кроме того, не забудьте про чип — главный мозго­вой центр видеокарты — микросхему, ответственную за работу с обычной двухмерной или трехмерной графикой. Иногда память и графический чип на ви­деокартах раббтают на разной частоте, а иногда — на одной. В любом случае помните — чем быстрее, тем лучше. Например, базовая частота чипа самых попу­лярных видеокарт 2000 г. лежит в диапазоне 166-250 МГц, а частота памяти — от 140 до 180 МГц.

Кстати, и чипсет, и память современных видео­карт можно «разогнать», точно так же, как и обыч­ный процессор. Делается это с помощью небольших программок так называемой «тонкой подстройки» параметров видеокарты (Tweak). Как правило, для каждой платы выпускается своя tweak-программа. Обычно подобным творчеством занимаются програм­мисты-любители, реже эти программки включены в комплект драйверов самими производителями.

Как правило, максимальная величина «разгона» видеокарты не превышает 10 %. При превышении этого порога изображение на экране начинает «сы­паться», компьютер зависает, а сама карта рано или поздно выходит из строя...

На видеокарте также расположен графический преобразователь RAMDAC, превращающий цифро­вые сигналы компьютера в аналоговые, подающие­ся на монитор. Он является не менее важным ком­понентом любой видеокарты, чем, собственно, гра­фический процессор. И от частоты его работы напря­мую зависит качество работы вашей видеокарты.

Разумеется, лучше выбирать видеокарту с более быстрым RAMDAC, особенно если вы собираетесь се­рьезно работать с графическими пакетами. Или про­сто играть в требовательные к ресурсам видеокарты игры. Большинство сегодняшних видеокарт имеют RAMDAC с частотой в диапазоне от 250 до 400 МГц.

Видеомонитор

Классификация и характеристики мониторов

Монитор — это устройство вывода текстовой и графической информации на экран; или, можно ска­зать — устройство отображения визуальной (зрительной информации). Иначе мониторы называют дисп­леями, реже — видеотерминалами (обычно так на­зывают монитор, удаленный от других частей ком­пьютера). Монитор является, как было сказано выше, одной из основных частей ПК, и от его характерис­тик в значительной степени зависит удобство исполь­зования компьютера.

Монитор подключается к материнской плате че­рез плату видеоадаптера (видеокарту), а его нормаль­ную работу обеспечивает набор драйверов - специ­альной программы, поставляемой вместе с монито­ром. (Заметьте, что драйвера поставляются практи­чески со всеми устройствами — это своего рода «пе­реводчик», который говорит системе, что именно такое устройство (марка, основные характеристики) будет теперь с ней работать.)

Вполне логично, рассматривая мониторы, рассмот­реть отдельно их классификацию, разновидности и основные характеристики, не забывая при этом о видеокарте, которую мы рассмотрели выше. Ведь именно от нее, как мы помним, зависят реально получаемые режимы работы монитора. Обратите внимание: именно монитор, видеокарта и драйвера образуют видеосистему персонального компьюте­ра. Мониторы классифицируются по: размерам (по диагонали экрана):

Самым маленьким монитором из представленных на отечественном рынке является монитор размером 9 дюймов (23 см).

Совсем недавно в нашей стране наиболее распро­страненными были мониторы с диагональю экрана 14 дюймов (35,5 см), хотя сегодня этот стандарт постепенно сменился дисплеями размером 15 дюй­мов (38 см). Это наиболее удобный размер экрана для обычного рабочего места секретаря. Для муль­тимедиа-компьютеров рекомендуется размер экра­на 17 дюймов.

Мониторы с диагональю экрана 1,9, 20, 21 дюйм (49 см, 51 см, 54 см) применяются, в основном, с издательскими, проектно-конструкторскими и дру­гими сложными графическими программами;

Функциональным признакам — (алфавитно-цифровой или графический):

Алфавитно-цифровой монитор (сегодня, кстати, его нигде не встретишь) может воспроизводить только ограниченный набор символов. Его можно сравнить с дисплеем обычных наручных электронных часов, на котором можно увидеть только цифры и буквы. Сложных картинок на нем не воспроизведешь.

Графические мониторы приспособлены для вос­произведения любой информации: и цифровой, и графической;

По количеству воспроизводимых цветов — (монохромный или цветной):

Монохромный монитор может воспроизводить изображение в каком-то одном цвете с различными градациями яркости. Цветной монитор выдает изоб­ражение сразу в нескольких цветах. Их количество может быть от 16 до 16 800 000;

По физическим принципам формирования изображения: на базе электронно-лучевой трубки, жидкокрис­таллические дисплеи, плазменные (газоразрядные) дисплеи и электролюминесцентные дисплеи.

Мониторы на базе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) работают по тому же принципу, что и обыч­ные телевизоры: пучок электронов, испускаемый электронной пушкой, моделируется специальными электродами и попадает на экран, покрытый люми­нофором. Изображение на экране состоит из множе­ства отдельных точек, называемых пикселями. Под действием развертки электронный луч скользит по экрану строка за строкой и формирует изображение.

Жидкокристаллические дисплеи знакомы нам по многочисленным бытовым приборам, они бывают с подсветкой и без подсветки. В жидкокристалличес­ком мониторе светится не люминофор, а миниатюр­ный жидкокристаллический элемент, меняющий свои цветовые характеристики под действием подаваемого на него тока. Слой этих чудо-кристаллов, обладаю­щих свойствами и твердых тел и жидкости одновре­менно, может быть совсем тонким — значит, и толщи­на мониторов уменьшится до пары сантиметров.

 

ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА ВТ. Глава 5. Дополнительные аппаратные средства ввода-вывода мультимедийных компьютеров. Страница -6

 

Плазменные дисплеи представляют собой набор газоразрядных ячеек — стоят дорого и их энергопот­ребление достаточно высокое.

Люминесцентные дисплеи состоят из матрицы активных индикаторов, дающих качественное изоб­ражение, но они также очень энергоемкие и дорогие.

Заметьте, что в современных компьютерах наи­большее распространение получили мониторы на базе электронно-лучевых трубок, однако вы можете от дать предпочтение любому из возможных типов мо­ниторов, при этом, в первую очередь, необходимо обратить внимание на основные характеристики дисплеев, а также помнить о тех задачах, которые вы будете решать при помощи своего ПК.

К основным характеристикам мониторов относит­ся разрешающая способность, размер точки покры­тия экрана и кадровая частота.

Разрешающая способность — это максимальное количество точек (пикселов), которое данный тип монитора способен воспроизвести по горизонтали и вертикали. Понятно, что чем больше этих точек уме­стится по горизонтали и вертикали вашего монито­ра, тем более качественной будет ваша картинка.

Разрешающая способность зависит как от харак­теристики самого монитора, так, даже в большей степени, от характеристик видеоконтроллера, кото­рый предусматривает два режима работы монито­ров: текстовый и графический.

В текстовом режиме экран разбивается на 25 строк по 80 позиций в каждой строке (всего 2000 позиций). В каждую позицию (знакоместо) может быть выведен любой из символов кодовой таблицы (ASSII) — прописная или строчная буква латинско­го или русского алфавита, служебный знак («плюс», «минус», «точка» и т. д.), символ псевдографики, а также графический образ почти каждого управляю­щего символа (команды). В текстовом режиме каж­дой позиции на экране соответствует один из 16 цветов фона и один из 16 цветов символа, выведен­ного в данную позицию.

В графическом режиме изображение формирует­ся мозаикой - совокупностью точек, каждая из ко­торых окрашена в тот или иной цвет. Число воз­можных цветов каждой точки (палитра) зависит, опять таки, от типа и разрешения адаптера и от объе­ма видеопамяти, отводимой адаптеру.

Надо подчеркнуть, что в текстовом режиме изоб­ражение формируется также пикселями, которые образуют и графическую картинку. Только разница в том, что в текстовом режиме программными и аппаратными средствами для каждого символа со­здается «матрица» пикселей, и она как целое пе­чатается на экране. В графическом же режиме мат­рица создается для каждого пикселя отдельно, этим и объясняется, что скорость вывода на экран изоб­ражения в текстовом режиме гораздо выше, чем в графическом.

От величины разрешающей способности зависит четкость изображения на экране монитора, причем принято считать, что в текстовом режиме мониторы не очень отличаются друг от друга по четкости кар­тинки, а в графическом режиме с ростом разреше­ния растет и качество изображения.

Ниже приведем типы мониторов для IBM PC с указанием разрешающей способности.

MDA 720 х 350 — алфавитно-цифровой дисплей, 25 строк по 80 символов;

CGA 320 х 200 — цветной графический дисплей;

HGC («Геркулес») 720 X 350 — монохромный гра­фический дисплей;

EGA 640 х 350 — цветной графический дисплей (передача 16 цветов);

VGA 640 х 480 — цветной графический дисплей (передача 16 цветов) и 320x200 (передача 256 цветов);

SuperVGA 800 х 600, 1024 х 768, 1280 х 1024, 1600 х 1200 — цветной графический дисплей (пере­дача 16 800 000 цветов).

Мониторы типов MDA, CGA, HGC и VGA к насто­ящему моменту устарели, хотя в некоторых странах

еще не сняты с производства. Нам же лучше ориен­тироваться на мониторы стандарта SuperVGA, или SVGA.

На качество изображения существенное влияние оказывает такой физический параметр дисплея, как размер точки покрытия экрана, или, как говорят компьютерщики, «зерна люминофора». Этот пара­метр определяет расстояние между точками. Для современных мониторов, находящихся сейчас в продаже, этот параметр варьируется от 0,32 мм до 0,25 мм. Нельзя путать понятия «зерно» и «пиксель». Размер зерна изменить нельзя, а размер пикселя зависит от режима видеоадаптера. Хорошим мо­нитором, достойным Вашего внимания, следует счи­тать дисплей, у которого расстояние между точка­ми не более 0,28 мм (0,28 dpi).

К еще одной важной характеристике мониторов
относится максимальная кадровая частота развертки. От нее зависит хорошая устойчивость изображения и отсутствие мерцания на экране. Чем выше кадровая частота, тем меньше будет «рябить» экран вашего монитора.

Рекомендуется пользоваться мониторами с час­тотой развертки не менее 85 Гц, это значит, что изоб­ражение на экране обновляется 85 раз в секунду. Более низкая частота опасна для глаз — мерцание утомляет и может привести к преждевременной по­тере зрения.

Обратите внимание, что все важнейшие характе­ристики монитора между собой напрямую связаны. Изменение одного из параметров повлечет за собой изменение работы другого, например, с уменьшени­ем разрешения, количество поддерживаемых цве­тов возрастет (как, впрочем, и максимальная часто­та развертки).

Почти все современные мониторы снабжены спе­циальным цифровым управлением, позволяющим вручную отрегулировать множество параметров:

• Пропорциональное сжатие/растяжку изображе­ния по горизонтали и вертикали. Сдвиг изображения по горизонтали или верти­кали.

• Коррекция «бочкообразных искажений» (т. е. таких, когда края изображения на экране слишком выпуклы или, наоборот, вогнуты).

• Трапециевидные и параллелограммные искажения, также связанные с «геометрией» изображения.

• Цветовую «температуру», то есть соотношение основных экранных цветов — красного, зеленого и синего.

Но этого мало! В профессиональных мониторах высокого класса вы сможете найти еще несколько десятков всевозможных настроек и регулировок, многие из которых осуществляются непосредствен­но из компьютера. Вот почему задняя сторона та­ких мониторов украшена множеством необычных разъемов, через которые и осуществляется тонкая настройка цветов и параметров изображения. В част­ности, так называемая «калибровка» — точная под­гонка цветов на мониторе под заданные эталоны. Правда, «домашние» мониторы калибровке не под­даются, но вряд ли простому пользователю когда-нибудь потребуется прибегнуть к этой процедуре.

Главное, что должно привлекать ваше внимание в цифровом управлении, — его удобство. Чем мень­ше кнопок, тем лучше: в большом количестве не­трудно и запутаться.

Краткие рекомендации по выбору монитора и уход за ним

 

ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА ВТ. Глава 5. Дополнительные аппаратные средства ввода-вывода мультимедийных компьютеров. Страница -7

Приобретая монитор, помните, что помимо пере­численных выше параметров у каждого монитора есть и свои индивидуальные характеристики. По­этому обязательно обратите внимание на:

• Равномерное распределение цветов по всему эк­рану;

• На яркость картинки изображения;

• На отсутствие скосов картинки по краям экрана;

• • На отсутствие размытости картинки.

Имейте в виду, что грамотные пользователи, преж­де чем купить монитор и унести его из магазина домой, просят продавцов протестировать его при помощи какой-либо тестирующей программки, на­пример. «Nokia Monitor Test». Это поможет сразу же, «не отходя от кассы», увидеть все нюансы и недостатки в работе монитора.

При обращении е монитором уже дома или в офисе помните о элементарной технике безопасности при обращений с электроприборами, а также о том, что рекомендуется сидеть перед ним на расстоянии вытянутой руки, так чтобы центр экрана не находился выше уровня ваших глаз.

\Не рекомендуется прямое попадание солнечного света на экран — это будет вас слепить, и вам нужно будет увеличивать контрастность и яркость на экра­не, что неизбежно приведет к сокращению срока, службы монитора и повысит вашу утомляемость. Работать в полной темноте тоже неправильно. Обязательно должен быть включен фоновый свет. Существует легенда, что обязательно надо поку­пать защитный экран на монитор, чтобы защитить себя от вредного действия излучений, идущих с эк­рана. На самом деле сегодня уровень вредных для здоровья гамма лучей, идущих с экрана монитора, ничуть не больше, чем, скажем, с экрана телевизоров период, когда практически все мониторы по­крывались защитными экранами, уже в прошлом. Лет пять-шесть назад каких только защитных экра­нов не было: из обычного стекла, из стекла со спе­циальными добавками, из стекла с поляризующим эффектом, из тонирующего стекла и даже из сетки. Но на практике оказалось, что защитные экраны хоть и защищали от потока излучений, но заметно снижали яркость изображения, давали блики на поверхности экрана. Чтобы улучшить качество, люди стали повышать яркость и контрастность, тем са­мым повышая автоматически уровень излучения электронно-лучевых трубок. Следовательно, польза от защитного экрана сводится к нулю.

Мониторы, выпускаемые сегодня, проходят жест­кий контроль на уровень радиации. В мире существуют стандарты, например, европейский стандарт MPR—II, после проверки на который, на корпусах, коробках для упаковки и в технической документа­ции ставят сокращенно LR (Low Radiation), что рас­шифровывается как «низкая радиация». Для пользо­вателя это значит, что своего рода защитные устройства уже вмонтированы в монитор.

Для того чтобы монитор служил долго, оправды­вая свою цену (которая, кстати, составляет пример­но треть цены всего компьютера), помните простые правила ухода, за ним:

1. Не накрывайте монитор никакими вещами, во время работы не кладите на него книги и листы бумаги — это может вызвать перегрев монитора и вы­ход его из строя;

2. Протирайте экран специальной чистящей жид­костью или салфетками для ухода за теле- и видеооптикой, а ни в коем случае не спиртом, водкой или, не дай бог, бензином или ацетоном — в лучшем слу­чае на экране будут безобразные разводы, а в худ­шем — чувствительное экранное покрытие будет без­возвратно испорчено;

3. Следите, чтобы монитор не стоял рядом с бата­реей или другими нагревательными приборами — ему и так «жарко от работы»

4. Стирайте периодически с монитора пыль, желательно неворсистой тряпкой, а если вы пока не собираетесь им пользоваться, то лучше прибрести специальный защитный чехол и накрывать им монитор — запыленные внутренние детали монитора гораздо хуже работают.

И самое важное. ЗАПОМНИТЕ: все операции по уходу за монитором можно производить только при отключенном питании, а ни в коем случае не во время работы монитора.

КОДИРОВАНИЕ И ДЕКОДИРОВАНИЕ СВЕРТОЧНЫХ КОДОВ

 




Дата добавления: 2014-12-19; просмотров: 48 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.032 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав